[发明专利]一种多孔中空碳酸钙载药微球的制备方法

说明书

一种多孔中空碳酸钙载药微球的制备方法，包括：（1）微生物细胞的培养：将菌种加入液体培养基，取沉淀后放置于NaCl溶液中重悬备用；（2）菌种表面层层自组装涂层制备：上述菌交替加入聚二烯二甲基氯化铵溶液和聚苯乙烯磺酸溶液，得到表面聚电解质包裹的菌种细胞。（3）钙盐预处理：菌种细胞加入Ca²⁺溶液，磁力搅拌充分混匀。（4）碳酸钙外壳制备：在溶液中逐滴加入同量的CO₃^2‑溶液，磁力搅拌16 h。用纯水反复清洗，之后干燥研磨。如此便得到菌种细胞表面的纳米碳酸钙外壳。（5）多孔中空碳酸钙微球制备：将纳米碳酸钙外壳颗粒放入管式炉中，去除内层中的菌种细胞，得到中空多孔的碳酸钙微球。本发明成本低，制备工艺简单。

技术领域

本发明属于药物缓释载体，涉及一种多孔中空碳酸钙载药微球的制备方法，属于生物医学工程领域，可用于生物材料中药物缓释载体材料。可赋予各种口服药物载体，具有pH敏感性以及生物降解性。

背景技术

近几十年来，药物载体，如微胶囊、纳米管和空心纳米颗粒在肿瘤治疗中吸引了相当大的关注，因为他们可以被动地溢出进入肿瘤组织和积累，从而有效地减少副作用，增强药物的药物动力学特性，延长循环半衰期,提高利用率，安全性和有效性的药物。迄今为止，诸如脂质体、树状大分子、聚合物纳米颗粒、磷酸钙、硅氧化物、氧化锌和碳酸钙(CaCO₃)，已被开发用于药物传递。在这些纳米载体中，CaCO₃纳米颗粒或纳米球具有很高的药物传递潜力，是因为CaCO₃在自然界中是人体骨骼或动物外壳的主要成分，具有良好的生物相容性和生物降解性。此外，碳酸钙的制备工艺简单、温和。总的来说，CaCO₃基纳米载体在药物传递方面具有以下几个潜在优势：(1)具有良好的生物相容性，无明显毒性或免疫应答；(2)对低pH值敏感，特别适合肿瘤环境；(3)生物环境中的生物降解性；(4)制备简便，成本低。迄今为止，多孔碳酸钙纳米或微粒子的合成方法已有很多，包括模板法、乳液液膜法、共沉淀法、溶剂/水热法、凝胶结晶法、盐析法等。在这些方法中，模板法是常用的一种。其主要原理是在所选择的模板剂表面包覆一层碳酸钙，形成核-壳结构，然后通过溶剂溶解、高温煅烧或化学反应等方法去除模板，使颗粒形成中空结构。目前已使用的模板有:聚乙二醇(PEG)、二氧化碳(CO₂)、十二烷基磺酸钠(SDS)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、聚丙烯酰胺(PAM)、可溶性淀粉和莲藕等。模板的形状和大小对药物载体的结构和大小有重要影响。模板法简单，不需要特殊溶剂，制备条件温和。然而，利用上述模板制备的CaCO₃结构可控性差，得到的空穴太小，一些分子量较大的蛋白质药物很难进入多孔CaCO₃中。因此，寻求创新模板获得孔洞较大的空心微球具有重要意义，可以进一步扩大CaCO₃材料在药物载体方面的应用范围。

发明内容

本发明提供成本低，制备工艺简单，不需要化学致孔剂的一种多孔中空碳酸钙载药微球的制备方法。

本发明在温和可控的条件下，通过安全简单的方法利用酵母菌、大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌细胞作为生物模板，利用逐层自组装技术(LbL)在细胞表面封装4-6层的（PDDA/PSS）膜，与钙结合后，通过沉淀法制备[细胞@ (PPDA / PSS) n] @CaCO₃混合微球，在高温烧结除去细胞模板获得多孔中空的碳酸钙微球。

本发明所述的多孔中空碳酸钙载药微球的制备方法，步骤如下：

（1）微生物细胞（酵母菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌）的培养：将菌种加入5 mL液体培养基，放入设置为180 rpm温度37℃的恒温摇床中培养16 h，待菌长到10⁶ cfu/mL浓度后3000 rpm离心5 min，去掉上清液，取沉淀后放置于0.9% NaCl 溶液中重悬备用；